1. 青土湖迅速干涸

水庫落成后不久，位于民勤縣北段的青土湖完全干涸。這是中國歷史上面積最大干涸速度最快的大湖。青土湖在三千年前曾是近兩萬平方公里，幾十米深的大湖，至解放初，青土湖還有100多平方公里。紅崖山水庫的修建，使青土湖的補水遭到了毀滅性的破壞，也破壞了當?shù)氐牡叵滤?，導致了這一地區(qū)的沙漠化，并最終于1957年前后完全干涸沙化。青土湖的干涸使得騰格里和巴丹吉林兩大沙漠會合，并以每年8-10米的速度向綠洲逼近。

2. 當?shù)赝寥利}堿化

由于失去上游來水的補給、中和、沖刷和稀釋，從最下游的湖區(qū)五鄉(xiāng)鎮(zhèn)開始，鹽堿化現(xiàn)象從土壤、地下水逐年向上游移動。此外水庫抬高了庫區(qū)地下水，使表層水因強烈的蒸發(fā)導致土壤鹽堿化。水庫本身是淤積重、面積大、蒸發(fā)量大，違背了干旱地區(qū)的人水和諧。

3. 土壤沙化、沙塵暴現(xiàn)象嚴重

民勤位于石羊河流域最下游，西、北、東三面被騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠包圍，紅崖山水庫修建之后，加之上中游用水量激增，石羊河下游的生態(tài)系統(tǒng)遭到毀滅性的破壞。由于缺少生態(tài)水源的補充，兩大沙漠迅速向民勤縣合攏，2012年，民勤的荒漠化面積已占土地面積的94%，荒漠邊緣以每年3至4米的速度向綠洲推進，面臨成為“第二個羅布泊”的威脅。1993年5月5日午后，西北地區(qū)出現(xiàn)了一次強沙塵暴天氣，前后持續(xù)5個小時，死傷、失蹤人數(shù)幾百人。2010年4月24日，民勤縣遭遇10—11級大風和特強沙塵暴襲擊，持續(xù)時間3個小時零4分。引發(fā)火災13起，其中農(nóng)村10起，多處農(nóng)村居民點連片起火。沙塵暴造成城鄉(xiāng)部分區(qū)域斷電，農(nóng)村生產(chǎn)損失慘重，預計造成經(jīng)濟損失達2億元。據(jù)民勤氣象記錄，沙塵暴的慘烈程度超過了1993年的“5·5”風暴，是民勤有氣象記錄以來最強的一次特強沙塵暴。